Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Цель урока: осмысление школьниками сказочной трaнcформации с позиции совершаемых собственных действий и поступков по отношению к живой природе. В разделе "Органы цветковых растений" присутствует тематическая градация в изучаемом порядке "Семя", "Корень", "Побег" (образовательная программа И.Н. Пономаревой), которая дает возможность синтезировать учебный материал в сказочную композицию....
17 10 2026 7:38:23
Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой у взрослого человека тяж длиной 41-45см, несколько сплющенный спереди назад. Орган защищен тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой. Спинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая....
16 10 2026 9:17:12
Состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем является одним из важнейших критериев для оценки воздействия на организм человека систематической спортивной тренировки. Физическая культура, в единстве с нормами здорового образа жизни, обеспечивает пpaктическое решение вопросов по сохранению и укреплению здоровья человека....
15 10 2026 19:19:11
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
14 10 2026 15:51:18
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
13 10 2026 11:31:25
На уроке ребята повторяют и закрепляют понятия и термины, научные открытия, основные вопросы изученного раздела биологии. При выполнении устных заданий учащиеся исправляют и дополняют ответы одноклассников.
...
12 10 2026 0:12:27
Задачи урока: систематизировать знания учащихся о строении и функциях пищеварительной системы; познакомить учащихся с процессами механической и химической обработки пищи в ротовой полости, роли ферментов в этих процессах, деятельностью слюнных желез, содействовать стремлению учащихся вести здоровый образ жизни....
11 10 2026 13:31:31
Данный урок является уроком изучения новой темы. Учащиеся проходят контроль знаний по теме «Плоские черви» и знакомятся с новой группой червей – типом «Круглые черви». Пpaктически в течение всего урока подразумевается самостоятельная работа учащихся с текстом учебника, продолжается формирование навыков работы с параграфом, нахождение и выделение главной информации из текста. Учитель не является основным источником информации на всех этапах урока, он координирует и направляет работу учащихся....
10 10 2026 9:48:29
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
09 10 2026 3:53:17
Анатомия человека - наука о структуре организма и систем в целом. Физиология - наука о совокупности жизненных процессов в организме и его органах...
08 10 2026 3:15:47
Урок изучения нового материала проводится в 6-м классе по программе И.Н. Понамаревой. Создание на уроке ситуации интеллектуального затруднения, использование проблемных задач способствует творческому мышлению, столь необходимому каждому в повседневной жизни. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных и рефлексивных способностей учащихся. Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной презентации. Это обеспечивает активное восприятие нового учебного материала, позволяет учителю организовать новые, нетрадиционные формы учебной деятельности, широко использовать методы активного, деятельностного обучения в организации творческой работы учащихся, сделав изучение биологии более мобильным....
07 10 2026 11:48:24
Интегрированный урок разработан с целью получения комплексных знаний по биологии и технологии. Данный урок позволяет познакомить учащихся с разнообразием болезнетворных микроорганизмов, вызывающих пищевые отравления. Сформировать навыки, способствующие здоровому образу жизни.
...
06 10 2026 14:36:44
Урок направлен на изучение особенностей строения нервной системы у разных групп животных и на формирование представления об эволюционном изменении нервной системы. Изучение нервной системы животных сопровождается презентацией и демонстрацией ЦОР....
05 10 2026 9:33:36
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе по теме "Взаимосвязь строения и функций органоидов клетки"....
04 10 2026 17:52:15
Урок "Как нам жить" ставит своей целью создание условий для осознания личной ответственности за состояние природы. Считаю необходимым учить детей вести дискуссию, уметь защищать свое мнение, формировать способность к рефлексии и совершенствовать коммуникативные навыки.
...
03 10 2026 9:21:25
Факультативный курс «Ботаника на подоконнике» - это программа обобщения, закрепления и расширения знаний о растениях, предназначенная для биологического образования учащихся 6–7-х классов. Помимо общего знакомства с миром комнатного цветоводства, дети получают знания по экологии, географии, физиологии, морфологии, анатомии и систематике растений....
02 10 2026 10:25:34
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
01 10 2026 7:13:16
Решение задачи раннего выявления, обучения, воспитания и развития одаренных и талантливых детей составляет важнейшую задачу системы образования и формирования творческого потенциала страны, обеспечивающего интенсивное социальное развитие и научно-технический прогресс во всех областях науки, культуры и производства. Для решения этой задачи необходима прежде всего специально создаваемая развивающая образовательная среда. Развивающая образовательная среда – это созданная обучающим, обучающимися и их родителями атмосфера интеллектуального поиска и познавательной творческой деятельности в правильно организованном педагогическом процессе....
30 09 2026 21:21:44
В современной фауне насчитывается 4-4,5 тыс. видов млекопитающих, или зверей. Они представляют собой высший класс позвоночных, органы которых, особенно кора большого мозга, достигли на современном этапе их развития наивысшей дифференцировки....
29 09 2026 16:31:15
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
На уроке учащиеся вспоминают материал 6-го класса по строению корней, листьев, цветков, плодов и применяют полученные знания для изучения темы "Семейства крестоцветные". Выявляют особенности строения растений семейства, рассматривают представителей, выясняют важность растений для человека....
28 09 2026 18:56:55
На занятии дается понятие митоза как универсального способа сохранения постоянства числа хромосом, формируются знания о механизмах клеточного деления....
27 09 2026 2:53:25
Данная программа предусматривает формирование личности через экологизацию воспитания.
В ходе работы программы ученики выявляют экологические особенности района, участвуют в олимпиадах, конференциях и конкурсах, проводят экологическую работу среди родителей. Программа побуждает детей к самостоятельной и творческой деятельности, формирует нравственные качества личности.
...
26 09 2026 1:42:14
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
25 09 2026 6:52:57
Данная разработка представляет не просто перечень музеев или экскурсий биологического направления, а систему, где пpaктически к каждому разделу, изучаемому в курсе биологии, подобрано вводное, пpaктическое или обобщающее «музейное» занятие, сформированы принципы подготовки к нему и система отчетных заданий. Причем количество экскурсий можно варьировать в зависимости от возможностей, наличия свободного времени, желания, необходимости, интереса ребят....
24 09 2026 2:26:47
Цель урока: познакомить учащихся с наукой вирусологией, ролью вирусов в природе и жизни людей; раскрыть особенность внутриклеточного паразитизма вирусов; сообщить сведения об опасности заражения вирусом СПИДа и другими вирусными заболеваниями....
23 09 2026 13:28:59
Цель урока: формирование представления о многообразии цветковых растений; изучить отличительные признаки растений семейства пасленовых; развивать умения самостоятельно работать с учебником, атласом-определителем и натуральными объектами....
22 09 2026 3:52:36
Урок проводится в форме ролевой игры с участием специалистов – историка, химика, врачей, эколога, статистика, фармаколога. На уроке демонстрируется опыт, доказывающий вред курения; проводится пpaктическая работа "Оценка микроклимата классной комнаты".
...
21 09 2026 3:42:16
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
20 09 2026 4:33:36
Cтатья предлагает способ создания целостного образовательного прострaнcтва для развития креативной, конкурентоспособной, здоровой личности через систему интегрированной работы учителей биологии и литературы в общеобразовательной школе....
19 09 2026 19:54:43
План занятия с целью формирования представления о многообразии живых организмов на территории России. Сопровождается мультимедийной презентацией....
18 09 2026 10:12:28
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
17 09 2026 10:30:46
Урок нацелен познакомить учащихся с часто применяемыми лекарственными растениями. В игровой занимательной форме обобщить представления о многообразии и лекарственном значении растений родного края....
16 09 2026 22:41:21
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
15 09 2026 11:54:13
Птицы ведут разнообразный образ жизни. Есть птицы оседлые (сойки, синицы), кочующие (снегири, грачи) и перелетные (стрижи, соловьи, иволги, утки, лебеди)....
14 09 2026 15:34:15
Открытый урок по биологии в 6-м классе знакомит учащихся с органическими веществами семян пшеницы, подсолнечника и малины, с демонстрационным показом их в лабораторной работе....
13 09 2026 17:50:45
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
12 09 2026 20:46:38
Программа курса предназначена для учащихся 9-х классов, позволяет осознать важность проблемы собственного питания и принимать разумные меры предосторожности при потрeблении пищи. Программа позволяет расширить знания о питательных веществах пищи, их строении и значении для детского организма, о вредных и полезных продуктах питания....
11 09 2026 16:44:35
Опыт применения инновационной технологии в урочной форме организации учебной деятельности учащихся представлен в проекте "Успешное функционирование кровеносной системы как условие долголетия"....
10 09 2026 14:36:55
Об использовании интеpaктивных медиапособий на уроках биологии с приведением примеров....
09 09 2026 5:17:18
Современное образование обеспечивает понимание мира и принятие ответственности за свою жизнь, за жизнь на Земле. В настоящее время система образования не всегда решает столь значимые задачи.
Выходом в решении этих задач, является гуманитаризация образования. Ядром гуманитаризации образования является включение в его содержание человеческого компонента для изучения и понимания сущности изучаемого....
08 09 2026 17:22:15
Одной из лучших форм воспитания детей является игра. В предлагаемой работе представлен один из вариантов разработанной автором ролевой игры антинаркотического воспитания....
07 09 2026 7:39:36
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
06 09 2026 7:22:39
Автором предложена разработка сценария празднования Дня птиц «Здравствуйте, птицы!» и форма проведения мероприятия: конкурсно-игровая. В сценарий включены произведения знаменитых поэтов и писателя. Предложено музыкальное оформление праздника, использование современных технических средств: компьютера, проектора....
05 09 2026 7:29:49
Главной методической целью является создание на уроке условий для проявления познавательной активности учащихся на основе сотрудничества учителя и ученика. На уроке цель достигается различными способами: создание учителем проблемной ситуации на основе домашнего задания; создание атмосферы заинтересованности каждого ученика в работе класса; стимулирование учащихся к высказываниям; использование в ходе урока разнообразного и увлекательного материала....
04 09 2026 11:39:41
В 5–6-х классах при изучении биологии на начальном этапе необходимо использовать частые переходы от теории к пpaктике для успешного овладения знаниями и повышения мотивации к предмету.
В статье отражены некоторые методы и приемы в обучении, связанные с пpaктической деятельностью учащихся на уроках: работа с натуральными объектами, проблемное обучение, экскурсии, пpaктические работы на участке, использование кинофильмов....
03 09 2026 23:50:54
Несмотря на полноту и содержательность школьного курса биологии, изучающего человеческий организм, у учащихся часто возникают вопросы по применению этих знаний на пpaктике. Кроме того, нередко школьники задают вопросы, не предусмотренные школьной программой, но интересующие их. Данный курс призван решить эти противоречия и ответить на все вопросы учащихся. Он может быть изменён согласно их пожеланиям....
02 09 2026 11:15:58
Представлен урок-праздник «День птиц». Учащиеся переносятся в сказочную страну птиц Орнитопланию. Цель путешествия – формирование экологического мышления учащихся; привлечение внимания учащихся и взрослых к зимней орнитофауне; повышение уровня экологической культуры....
01 09 2026 10:43:59
Класс включает 8 тыс. видов. Передвигаются они благодаря наличию жгутиков (чаще имеется один жгутик, нередко два, иногда восемь). Есть животные, имеющие десятки и сотни жгутиков. У колониальных форм число особей достигает 10-20 тыс....
31 08 2026 4:36:20
Познавательный интерес – важнейший мотив учения школьников. Для активизации обучения на уроках биологии используются приемы технологии критического мышления, развивающего обучения, игровых методик. Они способствуют формированию биологических понятий, представлений; создают условия для развития биологических умений учащихся....
30 08 2026 23:58:43
Цели урока: познакомиться со средами обитания животных, используя субъектный опыт учащихся; выявить приспособления животных к определённой среде обитания....
29 08 2026 1:51:32
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
